本文關鍵詞：7N01鋁合金的時效工藝及熱變形行為研究

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【摘要】：7N01鋁合金是日本開發(fā)的一種Al-Zn-Mg系合金,具有良好的綜合性能,在軌道交通和航空航天領域得到了廣泛的應用。本課題研究了單雙級時效處理對7N01鋁合金硬度、拉伸性能、電導率的影響；采用金相(OM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)分析了時效過程中7N01鋁合金微觀組織的變化規(guī)律；并用熱模擬機研究了7N01鋁合金的熱壓縮變形行為。論文的主要結論如下：(1)7N01鋁合金在凝固的過程中Zn和Mg發(fā)生晶內偏析,在晶內形成特殊的花紋組織形貌；晶界處存在較多白色的骨骼狀a-Al12(FeMn)3Si相。7N01鋁合金比較合適的固溶條件為470℃/2h,在此處理條件下合金中第二相的含量明顯減少。(2)7N01鋁合金的最佳單級時效工藝為120℃/24 h,此時其硬度、抗拉強度、屈服強度、延伸率和電導率分別為104.6 Hv、331.4 Mpa、161.7 Mpa、 16.7%、32.7%IACS。較優(yōu)的雙級時效工藝為90℃/4 h+160℃/8 h,此時7N01鋁合金的硬度、抗拉強度、屈服強度、延伸率和電導率分別為100 Hv、319.3MPa、155.6 MPa、9.3%、34.8%IACS。與單級時效工藝相比,7N01鋁合金的電導率明顯提高,表明雙級時效能較好的改善合金的抗應力腐蝕性能。(3)在300～450℃的變形溫度和0.01～1 s-1的應變速率下,7N01鋁合金的流變應力均在一個較小的應變量時達到峰值,且σ隨著T的降低和ε的提高而增大。用線性回歸的方法計算得到7N01鋁合金熱壓縮變形各參數(shù)的平均值分別為：應力水平參數(shù)a=0.015,應力指數(shù)n=6.202,結構因數(shù)A=1.66×109s-,變形激活能Q=133.799 kJ·mol-1。(4)在ε=0.1 s-1和ε=1 s-1條件下,7N01鋁合金微觀組織中沒有發(fā)現(xiàn)再結晶晶粒,表明合金在該變形條件下的主要軟化機制為動態(tài)回復。在ε=0.01 s-1條件下,7N01鋁合金發(fā)生動態(tài)再結晶,且隨著T的升高再結晶晶粒增多、尺寸增大。表明合金的軟化機制逐漸由動態(tài)回復轉變?yōu)閯討B(tài)再結晶。(5)經過不同條件的熱壓縮變形后,7N01鋁合金的硬度隨著ε和T的提高而增大。當T=300℃時,合金的電導率隨著ε的增大而顯著增大。當T300℃時,合金ε對電導率的影響不明顯。
【關鍵詞】：7N01鋁合金 時效 顯微組織 力學性能 熱變形
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.21;TG166.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-24
• 1.1 鋁合金的分類11-12
• 1.2 Al-Zn-Mg系鋁合金的研究概況12-13
• 1.3 Al-Zn-Mg系鋁合金的微合金化研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 Al-Zn-Mg系鋁合金的熱處理工藝及研究現(xiàn)狀15-20
• 1.4.1 鋁合金的均勻化退火15
• 1.4.2 Al-Zn-Mg鋁合金的固溶處理15-16
• 1.4.3 Al-Zn-Mg鋁合金的時效處理16-18
• 1.4.4 沉淀相析出順序及對合金性能的影響18-20
• 1.5 鋁合金的熱變形理論20-23
• 1.5.1 熱變形流變應力20-21
• 1.5.2 鋁合金的熱變形機理21-23
• 1.6 研究目的及內容23-24
• 第2章 實驗方法及內容24-32
• 2.1 實驗材料及設備24-25
• 2.2 實驗方法25-32
• 2.2.1 熱處理工藝26-28
• 2.2.2 熱模擬28-29
• 2.2.3 合金性能測試29-30
• 2.2.4 微觀結構分析30-32
• 第3章 熱處理對7N01鋁合金組織和性能的影響32-53
• 3.1 固溶溫度對合金組織和性能的影響32-37
• 3.1.1 鑄態(tài)合金微觀組織32-34
• 3.1.2 固溶溫度對7N01鋁合金組織和性能的影響34-37
• 3.2 單級時效對7N01鋁合金性能和組織的影響37-44
• 3.2.1 單級時效對硬度和組織的影響37-41
• 3.2.2 單級時效對7N01鋁合金拉伸性能的影響41-43
• 3.2.3 單級時效對7N01鋁合金電導率的影響43-44
• 3.3 雙級時效對7N01鋁合金組織和性能的影響44-52
• 3.3.1 預時效溫度對7N01鋁合金硬度和電導率性能的影響45
• 3.3.2 終時效溫度對7N01鋁合金硬度和電導率的影響45-46
• 3.3.3 終時效時間對7N01鋁合金硬度與電導率的影響46-47
• 3.3.4 終時效時間對7N01鋁合金拉伸性能的影響47-51
• 3.3.5 7N01鋁合金的透射顯微組織51-52
• 3.4 本章小結52-53
• 第4章 7N01鋁合金熱壓縮變形行為53-67
• 4.1 7N01鋁合金熱壓縮流變應力曲線影響因素研究53-56
• 4.1.1 應變速率對應力.應變曲線的影響53-55
• 4.1.2 變形溫度對應力-應變曲線的影響55-56
• 4.2 7N01鋁合金熱壓縮流變應力本構方程56-61
• 4.3 7N01鋁合金熱壓縮過程中組織和性能的變化61-66
• 4.3.1 變形溫度對合金微觀組織的影響61-64
• 4.3.2 7N01鋁合金熱壓縮變形過程中硬度和電導率影響64-66
• 4.4 本章小結66-67
• 第5章 結論與展望67-69
• 5.1 結論67-68
• 5.2 展望68-69
• 參考文獻69-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文76

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 沈元國;白樸存;侯小虎;崔曉明;;噴射沉積Al-Zn-Mg-Cu合金雙級時效的微觀組織和力學性能研究[J];稀有金屬材料與工程;2014年08期

2 臧金鑫;張坤;戴圣龍;;一種新型Al-Zn-Mg-Cu高強鋁合金的析出行為及性能(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2012年11期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 宋濤;6N01和7N01時效工藝研究和組織分析[D];重慶大學;2011年

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本文編號：776494